Eine Eine
6760
BLOG

MATEMATYKA TO NIE FIZYKA

Eine Eine Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 332

 

 

Muszę jednak zacząć od wyjaśnienia Czytelnikom mojego bloga ,dlaczego ten wpis jest na temat książki poświęconej geometrii i napisanej przez światowej sławy matematyka [o przydomku “ cesarz geometrii współczesnej”] gdy wiadomo , że sam nie jestem matematykiem.

Fakt ten, pozornie jest nawet sprzeczny z tym, co głoszę na salonie 24 ,a mianowicie: pisać należy tylko o tym ,o czym ma się gruntowną wiedzę.

Tymczasem : ja - nie matematyk – piszę o książce z matematyki. Widocznie mam powód, jakieś przyczyny mną kierują.

Yau Shing Tung napisał rzeczywiście piękną książkę[później tę pochwałę uzasadnię] o geometrii algebraicznej [ lub różniczkowej],ale nie jest tak ,że jest to książka wyłącznie o geometrii.

powiększenie, przód 

Już w tytule tej pracy [1]Yau informuje ,że będzie o geometrii w teorii strun, a Yau ani przez chwilę nie wątpi, iż teoria strun, to teoria fizyki współczesnej.

I właśnie takie stanowisko budzi mój sprzeciw.

Jakakolwiek teoria fizyki musi spełniać jednoznacznie określone kryteria metodologii fizyki, których zbiór jest znacznie szerszy od zbioru kryteriów formułowanych dla teorii w matematyce.

W całej książce [której poświęcony jest ten wpis] Yau nieustannie, co krok, wypowiada opinie o fizyce i serwuje mnóstwo informacji o niej, o jej metodach, celach, kierunkach badań.

Powołuje się przy tym na opinie [i cytuje fragmenty tych opinii] dziesiątków fizyków ,dla wzmocnienia [prawdopodobnie] swojego stanowiska ,gdyż ma pełną świadomość ,iż nie jest fizykiem tylko matematykiem ,którego jednak badania i odkrycia mogą mieć ważne zastosowanie w fizyce[jego zdaniem].

Kłopot z tym ,że ci “fizycy”, na których Yau się powołuje to “strunowcy” i – moim zdaniem- ich związek z fizyką jest bardzo nikły.

Żywię przeświadczenie ,że “struny” przyciągnęły tych matematyków ,którym łatwiej było i jest udawać fizyków ,aniżeli mozolić się w matematyce. Przyciągnęły także fizyków pozbawionych intuicji fizycznej i “lwiego pazura” doświadczalnika i przeżywających nostalgię wyzierającą z wyznania: ach, jak żałuję ,że nie zostałem matematykiem..

Oczywiście Yau rozpatruje fizykę w relacji do matematyki, interesuje go interferencja tych dwóch dyscyplin. A ten problem z kolei mnie bardzo interesuje ,nawet ze względów praktycznych.

W swej pracy badawczej, w sposób ciągły i systematyczny stosuję matematykę, jako narzędzie ,jako metodę, toteż muszę czynić namysł nad relacjami między fizyką, a matematyką.

Zacznę od wyrażenia nieufności i podejrzliwości wobec terminu, którym posługuje się Yau : fizyka matematyczna[Mathematical Physics] i który prawem kaduka zdobył już obywatelstwo w metodologii nauk ścisłych.

 

To nie jest fizyka , lecz matematyka i to czystej postaci. Bada się w niej obiekty i struktury matematyczne, tymczasem fizyka powinna badać obiekty i struktury fizyczne, dane umysłowi poznającemu pod postacią świata przyrody.

Na przykład.

Jeśli mówimy “fizyka statystyczna”, to nie mamy przecież na myśli fizykę ,która zajmuje się badaniem teorii prawdopodobieństwa, kombinatoryki lub statystyki.

Tymczasem współczesna fizyka matematyczna właśnie rozwija nie fizykę ,lecz – matematykę. Jej funkcjonowanie doprowadziło do zaniku stosowania terminu “fizyka teoretyczna”.

A przecież w fizyce teoretycznej, nie eksponuję matematyki z jej własnymi problemami- częstokroć bez związku z obiektami i procesami fizycznymi.

Eksponuję fizykę ,bo zajmuję się światem zewnętrznym w stosunku do umysłu.

Zamiast nazwy “fizyka matematyczna” powinno się stosować zwrot : “ metody matematyczne fizyki”. Używali go wybitni fizycy angielscy i niemieccy do II wojny światowej, a pracowali w tym dziale zarówno matematycy, jak i fizycy.

Wtedy może by nie doszło do fatalnego nieporozumienia polegającego na traktowaniu teorii strun, jako teorii fizycznej.

Teoria strun, jako idea natury cząstek elementarnych, materii narodziła się w łonie fizyki ,ale bardzo szybko stała się matematyką ,całkowicie oderwaną od badania przyrody.

Dowodem tego może być twórczość Yau, który zainteresował się rozmaitościami[przestrzeniami] Calabiego, a nie fizyką ,które wcześniej wyciągnęli na światło dzienne “strunowcy”, gdy zaczęli rozważać swoje “struny-cząstki” w przestrzeniach wielowymiarowych.

Musiało upłynąć ponad 20 lat czysto matematycznych “fikołków” strunowców i ich płodów sprzedawanych jako “fizyka”, by Lee Smolin –sam po uszy tkwiący w teorii strun- nagle nie krzyknął [2] :przecież to nie jest fizyka! A jeśli już: to ślepy zaułek fizyki!

Geometria przestrzeni Calabiego-Yau wprowadza matematyczną teorię ukrytych wymiarów. Jednak pojecie wymiaru w fizyce, różni się od pojęcia wymiaru w matematyce.

Kaluza i Klein wprowadzając “ukryty” 5-ty wymiar do szczególnej teorii względności [ STR] ,jeszcze pozostawali w obrębie znaczenia pojęcia wymiar występującego w fizyce.

 

Natomiast rozmaitości Calabiego-Yau, jako siedlisko ukrytych 6 – ciu dodatkowych [poza czterema w fizyce :trzy przestrzenne i czwarty-czas] wymiarów nie może mieć żadnego odniesienia do świata fizycznego, realnego z racji ich nie operacyjnego charakteru.

Nie istnieje bowiem fizyczny, bezpośredni pomiar tych wymiarów.

A także samo pojęcie tych przestrzeni jest wieloznaczne, do tej pory skonstruowano kilkaset tysięcy rodzajów przestrzeni Calabiego-Yau.

Ich związek z realnym bytem przyrody, to fantasmografia.

Całość dokonań Yau Shing Tunga dla teorii strun, jest jednak imponująca z punktu widzenia matematyki .

To on swą geometrią nadał tej teorii elegancki, bo spójny formalizm i ukazał jej możliwości wpływania na inne działy matematyki. Książka jest w gruncie rzeczy zapisem autobiograficznym, którego czytelnik uczestniczy w procesie twórczym genialnego matematyka i poznaje alchemię tego procesu.

Miałem szczęśliwą okazję słuchać dwukrotnie[w Warszawie –kwiecień 2009 i w Krakowie – maj 2010] wypowiedzi Yau Shing Tenga o współczesnej geometrii[ w Krakowie – o związkach geometrii z teorią Yanga-Millsa]i było to nadzwyczajne przeżycie doświadczenia sposobu myślenia i metod formułowania problemów przez tak wybitny umysł i serce.

I w recenzowanej książce czytelnik obcuje z cudownie jasnym wykładem geometrii przestrzeni Calabiego-Yau. Sami strunowcy raczej by tego nie dokonali [budowy takiej geometrii] ,gdyż często są to fizycy, którzy dla matematyki zdradzili fizykę , a jednocześnie do matematyki przenieśli pewien rodzaj “luzu” w zakresie ścisłości formalnej.

Bo fizyka nie jest matematyką i matematyka nie jest fizyką.

Skłamałbym gdybym napisał ,że w swej książce Yau o tym zapomina.

Jedynie przyjmuje dyskusyjne i kontrowersyjne założenie ,że teoria strun to teoria fizyczna i ci którzy ją rozwijają to – fizycy.

Dlaczego tej miary twórca popełnia taki błąd?

Może dlatego ,że we współczesnej fizyce struktura formalna teorii[matematyczność] jest na pierwszym planie i przesłania idee o mechanizmie i rozwoju przyrody?

A może jest zafascynowany niesamowicie tajemniczym faktem matematyczności przyrody?

To znaczy tym ,że przyroda tak znakomicie może być opisana i wyjaśniona językiem [kategoriami] matematyki?

Eugene Wigner, bez którego twórczości, mechanika kwantowa byłaby znacznie uboższa i wolniej by się rozwinęła, napisał kiedyś w fundamentalnej pracy [3] o: “niepojętej skuteczności matematyki w naukach przyrodniczych”.

Tak jest, to fakt przez nikogo nie kwestionowany. Chociaż dla wielu filozofów przyrody, parających się amatorsko medytacją nad naturą zjawisk i procesów stanowi istny cierń wbity w ich szarą substancję, mózgów, cierń nie do usunięcia pod groźbą “wykluczenia” z krwioobiegu nauki i kultury ludzkiej.

Co nie znaczy ,by wyposażona przez Colabiego i Yau w nową geometrię- matematyczna teoria strun nie znalazła nigdy zastosowania w naszych wysiłkach budowy racjonalnego obrazu świata przyrody.

Zarys projektu takiego zastosowania znajdzie czytelnik w rozdziałach XI-XII [s.359-408].

Wciąż jednak pozostaje żelazne kryterium uznania jej za teorię fizyki : odkrycie empiryczno-obserwacyjne zjawisk i obiektów fizycznych, przewidzianych przez geometrię ukrytych wymiarów.

Tego wciąż brak.

 

 

Literatura

[1] Shing-Tung-Yau,Steve Nadis ,Geometria teorii strun, Pruszyński i Ska,Warszawa,2012

[2] L.Smolin, Kłopoty z fizyką, Prószyński i Ska Warszawa,2008

[3]E.Wigner,Symmetries and Reflections,London,1970

Eine
O mnie Eine

No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie